[发明专利]锚索式岩体应力应变检测系统及方法

说明书

锚索式岩体应力应变检测系统及方法，通过设置在不同位置的应力应变检测单元检测岩体的应力和应变信息，并通过无线发射单元发送至工业PC，工业PC收集后根据不同位置的信息生成三维的应力应变演变图，可以更加直观地观察岩体应力应变的演变关系，方便对岩体有更清晰客观地判断，特别适合在孤悬岩体等危险地质情况下检测应力应变。

技术领域

本发明涉及地质危害检测领域，具体涉及一种锚索式岩体应力应变检测系统及方法。

背景技术

在矿产开采领域，矿区基本上都位于山体上，随着开采的不断推进，对山体的造成的影响越来越大，需要 不断的对采矿区进行安全排查和加固，其中对采矿区的岩体需要密切监控，矿产山体由不同的大型岩体构成，经过自然界的长时间板块运动，岩体之间形成了稳定的相互关系，矿区开采的持续活动改变了岩体之间的平衡关系，如果这种平衡的改变超过一定限度，则可能造成岩体开裂、悬挂或者崩塌，由于矿产山区一般都为存在一定海拔的山体区域，如果岩体崩落会对下部的人体、房屋、设备等造成不可逆转的伤害，因此需要一种能够对岩体的应力应变进行监测的系统。

现有技术中也有针对岩体进行检测的装置，例如中国专利文献CN 107478368A记载了一种岩体工程地应力计及应力检测系统，通过设置壳体结构、电源、四组环式传感器、处理器以及存储器，有效减轻了岩体工程地应力计的体积和重量，并使应力检测更加便捷高效。

中国专利文献CN 108547613A记载了一种用于测量深部岩体三维地应力的装置，提供了一种地应力测量旋转测试平台的密封装置，结构简单，使用方便，仪器设备制造成本低，适用于常用的130mm页岩气勘察孔，通过将岩石表面打磨装置与环形槽切割装置、应变片贴片装置布置在旋转平台上，使探测部长度减小6-7cm，减小了封隔后孔壁失稳的可能，机身采用内外套形式，防水效果更好，增加了仪器的耐压性能，使其适用于深部有压钻孔，使封隔效果更好，耐压强度更大，适用于更深的钻孔测试条件，整个测试过程均采用自动化操作，减小了人为干预，提高了测试精度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种锚索式岩体应力应变检测系统及方法，通过设置在岩体应力应变带两侧上的应力应变检测单元，并通过信息处理及发射单元将检测到的应力应变等信息无线发送至工业PC，工业PC将收集的信息可以根据海拔、裂隙带、经纬度等进行比对，直观地表示三维的裂隙趋势。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

锚索式岩体应力应变检测系统，包括应力应变检测单元，应力应变检测单元内设有锚索检测单元和信息处理及发射单元，锚索检测单元和信息处理及发射单元电连接，信息处理及发射单元通过无线信号和无线接收单元连接，无线接收单元连接有工业PC，通过锚索检测单元检测岩体的应力应变，再通过信息处理及发射单元可以将检测的结果处理后发送至工业PC，工业PC根据各处的应力应变情况生成三维的岩体应力应变结果，可以更加直观的观察岩体裂隙之间的应力关系和时间演变过程，更加有利于岩体危害治理人员做出客观的判断。

优选的方案中，上述的锚索检测单元结构为：包括与岩体固定连接的锚固座和张拉座，锚固座和张拉座之间设有固定连接的锚索，锚索通过锚具和两端的锚固座和张拉座固定，张拉座端设有应力传感器，锚索和张拉座之间设有位移传感单元，应力传感器和位移传感单元与信息处理及发射单元电连接，当岩体的缝隙扩大或者缩小时，锚索跟着伸长或者缩短，带动应力传感器检测的应力增大或者缩小，带动位移传感单元前后移动，可以很好地检测应力应变。

优选的方案中，上述的锚索检测单元结构为：包括与岩体固定连接的锚索导向帽和张拉座，锚索导向帽和张拉座之间设有固定连接的锚索，锚索导向帽和与其连接的岩体内的锚索通过混凝土固定，张拉座端的锚索通过锚具固定，张拉座端设有应力传感器，锚索和张拉座之间设有位移传感单元，应力传感器和位移传感单元与信息处理及发射单元电连接，当岩体的缝隙扩大或者缩小时，锚索跟着伸长或者缩短，带动应力传感器检测的应力增大或者缩小，带动位移传感单元前后移动，可以很好地检测应力应变。